Aula 06 Luminotecnica e tarifação

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ELETROTÉCNICA BÁSICA 
AULA 6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Fábio José Ricardo 
 
 
 
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CONVERSA INICIAL 
Esta aula tem por objetivo demonstrar os cálculos básicos e os conceitos 
sobre luminotécnica – como efetuar o dimensionamento inicial de quantidade de 
luminárias internas à edificação. 
Também serão repassados os conceitos de sistemas de tarifação 
demonstrando através de exemplos os sistemas de tarifação horo-sazonal 
existentes. 
Serão tratadas as questões de circuitos de segurança e reserva de uma 
edificação, como cabos elétricos redundantes e iluminação de emergência. 
Por fim, apresentam-se as questões sobre sistemas de proteção contra 
descargas atmosféricas, tanto diretas quanto indiretas à edificação. 
TEMA 1 – NOÇÕES DE LUMINOTÉCNICA 
Segundo João Mamede Filho (2010), a iluminação é responsável por 
cerca de 17% de toda energia consumida no Brasil. No setor industrial a 
participação do consumo da iluminação é de aproximadamente 2%, o que 
representa a produção da energia da hidroelétrica de Sobradinho, no rio São 
Francisco. 
Um projeto de luminotécnica deve garantir pelo menos: 
• Nível de iluminamento suficiente para cada atividade específica; 
• Distribuição espacial da luz sobre o ambiente; 
• Escolha da cor da luz e seu respectivo rendimento; 
• Tipo de execução de paredes e pisos; 
• Iluminação de acesso. 
Alguns conceitos considerados em um sistema de luminotécnica: 
• Luz: fonte de radiação que emite ondas eletromagnéticas em diferentes 
comprimentos; 
• Iluminância: limite da razão do fluxo luminoso recebido pela superfície em 
torno de um ponto considerado para a área da superfície quando esta 
tende para zero; 
• Fluxo luminoso: potência da radiação emitida por uma fonte luminosa em 
todas as direções do espaço; 
 
 
3 
• Eficiência luminosa: relação entre o fluxo luminoso emitido por uma fonte 
luminosa e a potência em watts consumida por esta; 
• Intensidade luminosa: limite da relação entre o fluxo luminoso em um 
ângulo sólido em torno de uma direção dada e o valor desse ângulo sólido, 
quando este ângulo tende a zero; 
• Luminância: relação entre a intensidade luminosa com a qual irradia em 
uma direção determinada, uma superfície contendo um ponto dado e a 
área aparente desta superfície para uma direção considerada; 
• Refletância: relação entre o fluxo luminoso refletido por uma dada 
superfície e o fluxo luminoso incidente sobre ela. 
Em termos gerais, um projeto de iluminação dependerá das 
características das lâmpadas que estão sendo utilizadas e também das 
luminárias, já que estas são responsáveis pela condução do nível de iluminação 
das lâmpadas até o plano de trabalho. O nível de iluminamento médio de 
ambientes de trabalho (EM), normalmente calculado ao plano de trabalho 
variando de 0,75 a 1 metro, pode ser calculado por: 
𝐸𝐸𝐸𝐸 = 
ɸ𝑇𝑇
𝑆𝑆
 𝑥𝑥 𝜂𝜂 𝑥𝑥 𝑑𝑑 
Sendo: 
𝐸𝐸𝐸𝐸 – nível de iluminamento médio (lx) 
ɸ𝑇𝑇 – fluxo luminoso total emitido pelas lâmpadas (lm) 
𝑆𝑆 – área do plano de trabalho (m2) 
 𝜂𝜂 - fator de utilização 
𝑑𝑑 – fator de depreciação 
A Tabela 2 traz os valores de iluminância média recomendada pela norma 
NBR 5413 para os diversos ambientes. A tabela é uma simples recomendação, 
e o projetista deve seguir demais parâmetros ao efetuar o levantamento e o 
projeto luminotécnico, principalmente na natureza dos trabalhos a serem 
desenvolvidos, desde ambientes normais de trabalho (escritórios, residências) 
até ambientes especiais (como centros cirúrgicos e linhas de montagem 
específicas). 
 
 
 
4 
Tabela 1 – Iluminâncias recomendadas pela NBR 5413 
Atividade Iluminância (lx) 
Mínimo para ambientes de trabalho 150 
Tarefas visuais simples e variadas 250 a 500 
Observações contínuas de detalhes médios 
finos (trabalho normal) 
500 a 1.000 
Tarefas visuais contínuas e precisas 
(trabalho fino, como desenho) 
1.000 a 2.000 
Trabalho muito fino (iluminação local, como 
conserto de relógios) 
Acima de 2.000 
Fonte: Cotrim (2010) 
Na questão de depreciação, dependerá da natureza do ambiente, ou seja, 
o nível de limpeza no qual se encontra. Na Tabela 2 é possível encontrar os 
índices de depreciação mais usuais para os cálculos. 
Tabela 2 – Valores usuais do fator de depreciação 
Tipo de ambiente Período de Manutenção 
2.500 5.000 7.500 
Limpo 0,95 0,91 0,88 
Normal 0,91 0,85 0,80 
Sujo 0,80 0,66 0,57 
Fonte: Cotrim (2010) 
Outro aspecto considerado nos cálculos trata-se do nível de refletância do 
ambiente, levando-se em conta cor de pisos, paredes e teto. A Tabela 3 traz os 
níveis de refletâncias mais comumente utilizados. 
Tabela 3 – Refletâncias 
Índice Reflexão (%) Significado 
1 10 Superfície média 
3 30 Superfície média 
5 50 Superfície clara 
7 70 Superfície branca 
Fonte: Cotrim (2010) 
No cálculo de um ambiente, deve ser seguido o seguinte roteiro: 
• Escolha adequada da luminária e da lâmpada para o ambiente desejado; 
• Determinação do iluminamento (E) utilizado, conforme Tabela 1; 
5 
• Cálculo do fator 𝑘𝑘 ;
• Determinação do fator de utilização conforme Tabela 2 (ou valores 
fornecidos pelo fabricante da luminária);
• Determinação do fator de depreciação (𝑑𝑑 ), conforme Tabela 2, ou 
valores fornecidos pelo fabricante;
• Cálculo do fluxo total ɸ𝑇𝑇 ;
• Determinação do número de luminárias 𝑁𝑁 ;
• Distribuição das luminárias dentro do espaço;
Exemplo de cálculo:
Iluminação de um escritório com 18 metros de comprimento, 9 metros de
largura e 3 metros de altura (pé direito), com luminárias Philips TCS 029, com 
duas lâmpadas fluorescentes de 32W, branca confort. 
Resolução: 
Luminária TCS 029) 
Duas lâmpadas TLDRS 32/64 (tabela 16.4, Cotrim, 2010, página 449); 
= 2 𝑥𝑥 2.500 = 5.000 𝑙𝑙𝐸𝐸 
Da Tabela 1, adota-se 𝐸𝐸 = 500 𝑙𝑙𝑥𝑥. 
Tem-se 
𝑙𝑙 = 18 𝐸𝐸 
𝑏𝑏 = 9 𝐸𝐸 
ℎ𝐸𝐸 = 2,2 𝐸𝐸 (𝑛𝑛í𝑣𝑣𝑣𝑣𝑙𝑙 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑝𝑝𝑙𝑙𝑝𝑝𝑛𝑛𝑑𝑑 𝑑𝑑𝑣𝑣 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑝𝑝𝑏𝑏𝑝𝑝𝑙𝑙ℎ𝑑𝑑) 
Cálculo de 𝑘𝑘: 
𝑘𝑘 = 
𝑙𝑙 𝑥𝑥 𝑏𝑏
ℎ𝐸𝐸 𝑥𝑥 (𝑙𝑙 + 𝑏𝑏)
= 
18 𝑥𝑥 9
2,2 𝑥𝑥 (18 + 9)
= 2,73 
Da Tabela 3, considera-se local como 551. 
Consultando a tabela 16.6 (Cotrim, 2010, página 452), com 𝑘𝑘 = 2,5 (valor 
aproximado), obtém-se: 
𝜂𝜂 = 0,53 
Da Tabela 2, considerando ambiente normal e manutenção a cada 5.000 
horas, tem-se: 
𝑑𝑑 = 0,85 
Calcula-se então o fluxo total: 
ɸ𝑇𝑇 = 
𝑆𝑆 𝑥𝑥 𝐸𝐸
𝑛𝑛 𝑥𝑥 𝑑𝑑
=
(18 𝑥𝑥 9)𝑥𝑥 500
0,53 𝑥𝑥 0,85
= 179.800,20 𝑙𝑙𝐸𝐸 
 
 
6 
Calcula-se por fim o número de luminárias necessárias: 
𝑁𝑁 = 
ɸ𝑇𝑇
ɸ
= 
179.800,20
5.000
= 36 𝑙𝑙𝑙𝑙𝐸𝐸𝑙𝑙𝑛𝑛á𝑡𝑡𝑙𝑙𝑝𝑝𝑟𝑟 
 
1.1 Exercício proposto 
Calcule a iluminação de um escritório com 22 metros de comprimento, 10 
metros de largura e 3 metros de altura (pé direito), com luminárias Philips TCS 
029, com duas lâmpadas fluorescentes de 32W, branca confort. 
Resposta: 48 luminárias. 
TEMA 2 – SISTEMA DE TARIFAÇÃO HORO SAZONAL VERDE 
No Brasil, a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) determina e 
rege as questões sobre os sistemas de tarifação das unidades atendidas em 
todos os níveis de tensão. A classificação é dada através de grupos de tarifação, 
sendo o mais comum iniciando como grupo “B” de baixa tensão, normalmente 
residências e pequenos comércios. 
Para os consumidores atendidos em média e alta tensão, a classificação 
passa a ser dada pelo grupo iniciando pela letra “A”, complementando de acordo 
com o nível de tensão de fornecimento: 
• A2a (88 a 138 kV) 
• A3 (69 kV) 
• A3a (30 a 44 kV) 
• A4 (2,3 a 25 kV) 
• AS Subterrâneo 
Para o faturamento, três importantes grupos de faturamento são 
considerados: 
• Convencional: com demanda máxima de 150 kW; 
• Horo-sazonal verde; 
• Horo-sazonal azul. 
Neste tema, vamos nos ater aos dois últimos grupos que perfazem a 
grande maioria das indústrias e grandes centros consumidores. 
 
 
7 
2.1 Horário de ponta 
A ANEEL determina uma janela de cincohoras consecutivas, das 17h às 
22h, considerando dias úteis, como horário de ponta. Neste horário, as tarifas 
são diferenciadas (dependendo da bandeira de faturamento verde ou azul). As 
concessionárias locais devem, por determinação da ANEEL, escolher um 
intervalo de 3 horas, dentro da faixa determinada pela ANEEL, para horário de 
ponta. Os demais horários são determinados como horário fora de ponta. 
Nos finais de semana, feriados nacionais e alguns feriados locais, por 
determinação da concessionária local, o horário de ponta não é atribuído, ficando 
este considerado como horário fora de ponta. 
2.2 Demanda 
Demanda significa o valor de pico máximo, dentro do horário de ponta ou 
fora de ponta, a que a unidade está sujeita devido às duas cargas, em um 
determinado período (normalmente mensal). 
O valor de demanda pode ser aplicado unicamente, como na tarifa verde, 
ou em valores distintos para ponta e fora de ponta, como na tarifa azul. 
Normalmente a unidade de demanda é dada por kW. 
A unidade consumidora, normalmente, escolhe o sistema de tarifação que 
melhor se adeque a sua necessidade efetuando um contrato de demanda com 
a concessionária. 
Esse valor de demanda é faturado pelo valor máximo mensal, ou seja, 
mesmo que o pico máximo do período não atinja o valor de contrato, este é 
faturado na íntegra. No caso de ultrapassagem, é cobrado o valor a mais em 
relação ao contrato, com o limite de 5% acima do contratado. Caso o valor 
medido ultrapasse 5% em relação ao valor contratado, a concessionária realiza 
a cobrança do valor de contrato, dentro das tarifas-padrões e toda a exceção, ou 
ultrapassagem, acrescidos de multa. 
2.3 Energia 
Energia significa a energia em kWh gastos em um determinado período, 
normalmente mensal. A energia é dividida em ponta e fora de ponta, 
independente do sistema de medição (verde ou azul). 
 
 
8 
São aplicadas tarifas chamadas de “TUSD”, que significa taxa de uso do 
sistema de distribuição, e TE, significando taxa de energia. 
Ainda por determinação da ANEEL, desde 2015, devido às diversas crises 
energéticas e à matriz energética do Brasil, são aplicadas bandeiras de energia 
“amarela”, “vermelha 1” e “vermelha 2”. A bandeira é determinada pela ANEEL 
e considera a relação entre o consumo e a produção de energia do país referente 
ao mês anterior ao decorrente. 
2.4 Sistema horo-sazonal verde 
No sistema horo-sazonal verde, tem-se a contratação de um único valor 
de demanda mensal, independente do horário de ponta ou fora de ponta e a 
incidência de valores distintos de faturamento para energia na ponta e fora de 
ponta. A Figura 1 exemplifica a estrutura desse tipo de tarifa. 
Figura 1 – Tarifa horo-sazonal verde 
 
Nesse sistema, é permitido participação apenas dos consumidores dos 
grupos A3a, A4 e subterrâneo. 
A Tabela 4 traz os valores atuais da tarifação horo-sazonal verde, 
segundo ANEEL, referência de agosto de 2017. 
 
Tarifa Horo Sazonal Verde
Energia Demanda
Ponta Fora da Ponta
 
 
9 
Tabela 4 – Tarifas horo-sazonal verde 
 
Fonte: ANEEL, agosto de 2017 (adaptado). 
2.5 Exercício resolvido 
Uma unidade, atendida em tensão de 15 kV, possui uma demanda 
contratada de 200 kW. A demanda medida, no período considerado, foi de 185 
kW. Sabe-se que a energia medida na ponta, no período, foi de 7.770 kWh, e, 
fora de ponta, de 85.470 kWh. Calcule o importe da conta no período, 
desconsiderando os impostos federais e estaduais. Desconsidere as bandeiras 
de multas amarela ou vermelha. 
Resolução: 
Importe de demanda: 
𝐼𝐼.𝐷𝐷. = 200 𝑥𝑥 14,17 = 2.834,00 (1) 
Importe de energia na ponta: 
𝐼𝐼.𝐷𝐷. = 7.770 𝑥𝑥 (0,80855 + 0,36491) = 9.117,78 (2) 
Importe de energia fora da ponta: 
𝐼𝐼.𝐷𝐷. = 85.470 𝑥𝑥 (0,03953 + 0,23881) = 23.789,72 (3) 
Importe total da conta (1+2+3): 
𝐼𝐼𝑇𝑇 = 35.741,50 
2.6 Exercício proposto 
Uma unidade, atendida em tensão de 15 kV, possui uma demanda 
contratada de 300 kW. A demanda medida, no período considerado, foi de 310 
kW. Sabe-se que a energia medida na ponta, no período, foi de 13.950 kWh, e, 
fora de ponta, de 153.450 kWh. Calcule o importe da conta no período, 
desconsiderando os impostos federais e estaduais. Desconsidere as bandeiras 
de multas amarela ou vermelha. 
Verde
Energia TE 
Ponta 
R$/kWh
Amarela 
R$/kWh
Vermelha 
1 R$/kWh
Vermelha 
2 R$/kWh
Energia TE 
Fora da 
Ponta 
Amarela 
R$/kWh
Vermelha 
1 R$/kWh
Vermelha 
2 R$/kWh
A3a (30 a 44kV) 14,17 0,80855 0,03953 0,36491 0,02000 0,03000 0,03500 0,23881 0,02000 0,03000 0,03500 
A4 (2,3 a 25kV) 14,17 0,80855 0,03953 0,36491 0,02000 0,03000 0,03500 0,23881 0,02000 0,03000 0,03500 
AS Subterrâneo 14,35 1,56307 0,05760 0,36491 0,02000 0,03000 0,03500 0,23881 0,02000 0,03000 0,03500 
Subgrupo
Ponta
TUSD
Fora de Ponta
TE
Energia 
TUSD Fora 
de Ponta 
R$/kWh
Energia 
TUSD 
Ponta 
R$/kWh
Demanda 
R$/kW
 
 
10 
Resposta: 
Importe total da conta 𝐼𝐼𝑇𝑇 = 63.473,74 
TEMA 3 – SISTEMA DE TARIFAÇÃO HORO SAZONAL AZUL 
No sistema horo-sazonal azul, tem-se a contratação de um valor de 
demanda mensal para o horário de ponta e um para o horário fora de ponta e 
também a incidência de valores distintos de faturamento para energia na ponta 
e fora de ponta. A Figura 2 exemplifica a estrutura desse tipo de tarifa. 
Figura 2 – Tarifa horo-sazonal azul 
 
Neste sistema é permitido participação dos demais grupos. 
A Tabela 5 traz os valores atuais da tarifação horo-sazonal azul, segundo 
ANEEL, referência de agosto de 2017. 
Tabela 5 – Tarifas horo-sazonal azul 
 
Fonte: ANEEL, agosto de 2017 (adaptado) 
 
Tarifa Horo Sazonal Verde
Energia Demanda
Ponta
Fora da Ponta
Ponta
Fora da Ponta
Azul
Energia TE 
Ponta 
R$/kWh
Amarela 
R$/kWh
Vermelha 
1 R$/kWh
Vermelha 
2 R$/kWh
Energia TE 
Fora da 
Ponta 
Amarela 
R$/kWh
Vermelha 
1 R$/kWh
Vermelha 
2 R$/kWh
A2a (88 a 138kV) 14,18 5,89000 0,03107 0,36491 0,02000 0,03000 0,03500 0,23881 0,02000 0,03000 0,03500 
A3 (69kV) 15,31 6,74000 0,03186 0,36491 0,02000 0,03000 0,03500 0,23881 0,02000 0,03000 0,03500 
A3a (30 a 44kV) 31,71 14,17000 0,03953 0,36491 0,02000 0,03000 0,03500 0,23881 0,02000 0,03000 0,03500 
A4 (2,3 a 25kV) 31,71 14,17000 0,03953 0,36491 0,02000 0,03000 0,03500 0,23881 0,02000 0,03000 0,03500 
AS Subterrâneo 62,04 14,35000 0,05760 0,36491 0,02000 0,03000 0,03500 0,23881 0,02000 0,03000 0,03500 
Subgrupo
TUSD TE
Demanda 
Ponta 
R$/kW
Demanda 
Fora de 
Ponta 
R$/kW
Energia 
TUSD 
R$/kWh
Ponta Fora de Ponta
 
 
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3.1 Exercício resolvido 
Uma unidade, atendida em tensão de 15 kV, possui uma demanda 
contratada na ponta de 200 kW e fora de ponta de 250 kW. A demanda medida, 
no período considerado, foi de 185 kW na ponta e 255 fora de ponta. Sabe-se 
que a energia medida na ponta, no período, foi de 7.770 kWh, e, fora de ponta, 
de 85.470 kWh. Calcule o importe da conta no período, desconsiderando os 
impostos federais e estaduais. Desconsidere as bandeiras de multas amarela ou 
vermelha. 
Resolução: 
Importe de demanda na ponta: 
𝐼𝐼.𝐷𝐷.𝑃𝑃. = 200 𝑥𝑥 31,71 = 6.342,00 (1) 
Importe de demanda fora da ponta: 
𝐼𝐼.𝐷𝐷.𝐹𝐹.𝑃𝑃. = 255 𝑥𝑥 14,17 = 3.613,35 (2) 
Importe de energia na ponta: 
𝐼𝐼.𝐷𝐷. = 7.770 𝑥𝑥 (0,03953 + 0,36491) = 3.142,50 (3) 
Importe de energia fora da ponta: 
𝐼𝐼.𝐷𝐷. = 85.470 𝑥𝑥 (0,03953 + 0,23881) = 23.789,72 (4) 
Importe total da conta (1+2+3+4): 
𝐼𝐼𝑇𝑇 =36.887,57 
3.2 Exercício proposto 1 
Uma unidade, atendida em tensão de 15 kV, possui uma demanda 
contratada na ponta de 220 kW e fora de ponta de 300 kW. A demanda medida, 
no período considerado, foi de 200 kW na ponta e 310 fora de ponta. Sabe-se 
que a energia medida na ponta, no período, foi de 8.400 kWh, e, fora de ponta, 
de 92.400 kWh. Calcule o importe da conta no período, desconsiderando os 
impostos federais e estaduais. Desconsidere as bandeiras de multas amarela ou 
vermelha. 
Resposta: 
Importe total da conta 𝐼𝐼𝑇𝑇 = 40.484,81 
 
 
12 
3.3 Exercício proposto 2 
Uma unidade, atendida em tensão de 15 kV, possui uma demanda 
contratada na ponta de 400 kW e fora de ponta de 4000 kW. A demanda medida, 
no período considerado, foi de 380 kW na ponta e 420 fora de ponta. Sabe-se 
que a energia medida na ponta, no período, foi de 15.960 kWh, e, fora de ponta, 
de 175.560 kWh. Calcule o importe da conta no período, desconsiderando os 
impostos federais e estaduais. Considera bandeira de acréscimo vermelha 1. 
Resposta: 
Importe total da conta 𝐼𝐼𝑇𝑇 = 79.701,23 
TEMA 4 – CIRCUITOS DE SEGURANÇA E RESERVA 
Segundo Cotrim (2010), de um modo geral, toda instalação está sujeita a 
ter problemas em sua alimentação elétrica de energia. Variações de tensão, 
frequência ou mesmo interrupções de energia podem ocorrer, por problemas no 
sistema da concessionária que alimenta o local ou internos. 
O sistema da concessionária é sujeito a ser afetado por ocasião de 
descargas atmosféricas, vendavais, acidentes, entre outros. 
Já nos prédios de grande altura, alta densidade de ocupação (como lojas 
de departamentos e supermercados ou até mesmo cinemas), na falta de energia 
elétrica, certos serviços essenciais podem ser interrompidos, como iluminação 
de rotas de fuga ou até mesmo a alimentação dos sistemas de combate de 
incêndio. 
Para prédios hospitalares, deve-se salientar que em vários setores, como 
centros cirúrgicos, os tempos de interrupção de energia toleráveis são 
extremamente curtos. 
Na indústria, tanto no setor de utilidades quanto em setores de produção, 
a falta de energia pode provocar parada parcial ou total na produção ou até 
mesmo a perda de equipamentos. 
Nas situações acima citadas e em muitas outras, torna-se fácil entender 
o porquê de se pensar na instalação de segurança e reserva. São muito 
instaladas em sistemas de iluminação e tomadas essenciais, porém grandes 
circuitos para cargas estáticas também podem receber os circuitos de segurança 
e reserva. Em prédios de equipamentos de telecom, por exemplo, é normal cada 
 
 
13 
ramal de alimentação ter um circuito reserva, proveniente de uma segunda fonte 
de energia do prédio. 
Um dos exemplos mais tradicionais de instalação de segurança são as 
luminárias de emergência instaladas ao longo da infraestrutura interna da 
edificação e, em alguns casos, na parte externa também. A Figura 3 demonstra 
um exemplo de luminária de emergência. 
Figura 3 – Exemplo de luminária de emergência 
 
O comando de entrada do segundo ramal, de segurança, e a retirada do 
primeiro ramal original poderão ser efetuados de forma manual, pelo operador 
do sistema, ao detectar uma falha no primeiro ramal, ou de forma automática, 
quando houver uma falha com a atuação do sistema de proteção do disjuntor do 
primeiro ramal alimentador. 
Os cabos de energia devem passar por avaliação específica levando-se 
em conta a situação de emergência que podem ter que assumir – casos de 
incêndio, por exemplo. Neste caso, o segundo ramal deve ser composto de 
condutores específicos para aguentar as situações adversas mantendo o 
fornecimento de energia elétrica para as cargas. 
Na interrupção e comutação automática, as alimentações podem ser 
classificadas em: 
• Sem interrupção: quando a alimentação pode ser garantida de modo 
contínuo, nas condições específicas durante o período de transição, por 
exemplo, no que diz respeito às variações de tensão e frequência. 
 
 
14 
• Com interrupção muito breve: quando a alimentação fica indisponível em 
até 0,15 segundos. 
• Com interrupção breve: quando a alimentação fica indisponível em, no 
máximo, 0,5 segundos. 
• Com interrupção média: quando a alimentação fica indisponível em, no 
máximo, 15 segundos. 
• Com interrupção longa: quando o tempo de comutação é superior a 15 
segundos. 
TEMA 5 – PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS 
Descargas atmosféricas podem atingir a edificação de duas formas: 
• Diretamente; 
• Indiretamente. 
Para que o sistema elétrico e a infraestrutura não sofram avarias em 
prováveis descargas, é necessário que sistemas de proteção sejam adotados. 
No primeiro caso, descargas diretas, a proteção é realizada através da 
construção de sistemas de captação e aterramento, na própria edificação, do 
lado externo do prédio. 
Já no segundo caso, as descargas, ou sobretensões, são originadas de 
descargas ou distúrbios que ocorrem longe da edificação e percorrem as redes 
elétricas aéreas até entrarem pela instalação elétrica do prédio. Neste caso, são 
instalados protetores nos quadros elétricos e em alguns pontos da instalação 
interna para proteção dos equipamentos e da infraestrutura. 
5.1 Malha de aterramento 
A forma mais comum de proteção de um prédio ou edificação é a 
instalação de um sistema de captação composto, normalmente, por: 
• Malha superior: Consiste em uma malha de cabos de cobre ou alumínio, 
instalados na parte superior do prédio, acima do telhado, contendo 
captores (pequenas lanças que de aproximadamente 20 cm). A captação 
também pode ser realizada através da instalação de captores tipo Fran 
klin, calculados de acordo com a região de cobertura ou a capacidade de 
proteção de cada um, sendo um dos fatores a altura do prédio e a área 
 
 
15 
da cobertura. A Figura 4 demonstra um captor Franklin instalado junto ao 
prédio na cobertura, interligado por cabos aéreos de cobre. 
Esses captores também podem ser instalados em mastros (tubos de 
ferro), principalmente em locais em que há uma pequena área de 
distribuição, porém uma grande altitude, como torres de transmissão. 
Figura 4 – Captor tipo Fran klin 
 
• Descidas: A segunda etapa consiste em calcular e instalar o número de 
descidas adequadas para que a descarga atmosférica seja canalizada 
para a malha de aterramento. Essas descidas também seguem as 
questões de área de projeção que os mastros ou captores devem 
proteger. 
Nas descidas são utilizados cabos de cobre, alumínio ou outro condutor, 
aparentes, fixados ao lado da estrutura do prédio. Prédios com estruturas 
metálicas podem ser utilizados como descidas, suprimindo os cabos, 
desde que a estrutura tenha continuidade e seja interligada devidamente 
à malha superior e inferior de aterramento. 
• Malha de aterramento: Por fim, é realizado o cálculo da malha de 
aterramento subterrâneo, que receberá os cabos de descida instalados e 
canalizará toda a descarga que ocorrer para a terra. 
Esta malha passa por cálculos rígidos para correto dimensionamento dos 
cabos quanto a tipo e seções, quantidade de hastes de aterramento, 
caixas de inspeções e distâncias da malha. 
 
 
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As conexões efetuadas nos cabos, principalmente os que ficam 
enterrados, são todas do tipo exotérmicas para que os cabos se fundam e não 
soltem com o tempo, bem como enferrujem, rompendo as ligações. 
A todo este conjunto (malha superior, descidas e malha inferior), dá-se o 
nome de gaiola de Fran klin. Esse é um dos sistemas mais eficazes de proteção 
da edificação contra descargas atmosféricas diretas. Salienta-se, no entanto, 
que todo sistema de aterramento interno da edificação deve, obrigatoriamente, 
ser interligado à malha de aterramento, mesmo o neutro dos transformadores. 
Normalmente, no interior das subestações de energia, é instalada uma barra de 
cobre, chamada barra de equipotencial, para servir de aterramento ao sistemaelétrico. Dessa barra são derivados os cabos de aterramento necessários e esta 
também é interligada à malha de aterramento subterrânea. 
A resistência de aterramento deve ser medida antes da realização dos 
cálculos e dimensionamentos, e, durante a vida útil da edificação, testes e laudos 
devem ser realizados periodicamente no sistema total, desde a malha superior 
até a malha de aterramento. Caso os índices se alterem, uma manutenção no 
sistema será necessária para que o sistema volte a operar com os índices 
iniciais. 
5.2 Sobretensões 
Relacionado às descargas indiretas, as sobretensões podem ocorrer 
quilômetros longe da edificação, caminhar pelas redes externas aéreas da 
concessionária e atingir a rede elétrica interna da edificação. 
As sobretensões nos circuitos podem ter origem, primeiro, da manobra 
rápida de equipamentos, tais como chaves seccionadoras, e, em segundo lugar, 
através de descargas atmosféricas que incidem nas redes externas e acabam 
adentrando as instalações. 
O primeiro dispositivo de proteção será instalado no ramal da 
concessionária (em média tensão) e até mesmo no interior da subestação, que 
são os para-raios de média tensão. Estes equipamentos farão o filtro inicial de 
sobretensões provenientes de surtos provocados por tempestades e descargas 
atmosféricas. 
Na sequência, outros protetores podem e devem ser instalados para 
continuar a proteger os circuitos contra as sobretensões de origem atmosférica. 
Esses dispositivos são chamados de DPS, ou dispositivo protetor de surto. 
 
 
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Segundo as normas NBR e IEC, existem os seguintes tipos de DPS: 
• Nível I: DPS instalado no início do circuito, que deve suportar o primeiro 
nível de corrente da descarga atmosférica. Normalmente localizado em 
subestações e entradas de energia em média tensão. 
• Nível II: atuará na sequência, protegendo o circuito contra as correntes 
subsequentes referente a uma descarga atmosférica e as condições 
indiretas nas instalações ou contra os surtos induzidos. 
• Nível III: dispositivos mais sensíveis, normalmente dotados de ajuste de 
tensão, utilizado em níveis internos de proteção. 
A Figura 5 exemplifica como deve ser efetuada a ligação dos DPSs. 
Figura 5 – Instalação do DR 
 
Esses dispositivos (DPSs) devem ser todos interligados à malha de 
aterramento subterrânea, por intermédio dos cabos de aterramento interligados 
à barra de equipotencial da subestação. 
FINALIZANDO 
Nesta aula, estudamos os conceitos básicos e os componentes de um 
projeto luminotécnico, variáveis e itens que devem ser levados em consideração, 
exemplificando um cálculo através de exercícios. 
R S T
DISJUNTOR DPS
R S T aterramento
 
 
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Demonstraram-se os sistemas de tarifação horo-sazonal verde e azul, 
efetuando cálculos de importe de contas, tanto demanda quanto energia. 
Vimos também as questões de circuitos de segurança e reserva nas 
instalações e, por fim, as questões relacionadas ao sistema de proteção quanto 
às descargas atmosféricas diretas e indiretas à edificação. 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
COTRIM, A. A. M. B., Instalações elétricas. 5. ed. 2010. 
CREDER, H. Instalações elétricas. 16. ed. Curitiba: LTC. 
MAMEDE FILHO, J. Instalações elétricas industriais. 8. ed. Curitiba: LTC, 
2010. 
 
	Conversa inicial
	TEMA 1 – Noções de Luminotécnica
	1.1 Exercício proposto
	TEMA 2 – Sistema de Tarifação Horo Sazonal Verde
	2.1 Horário de ponta
	2.2 Demanda
	2.3 Energia
	2.4 Sistema horo-sazonal verde
	2.5 Exercício resolvido
	2.6 Exercício proposto
	TEMA 3 – Sistema de Tarifação Horo Sazonal Azul
	3.1 Exercício resolvido
	3.2 Exercício proposto 1
	3.3 Exercício proposto 2
	TEMA 4 – Circuitos de Segurança e Reserva
	TEMA 5 – Proteção contra DEscargas Atmosféricas
	5.1 Malha de aterramento
	5.2 Sobretensões
	FINALIZANDO
	REFERÊNCIAS